8.Конструирование валов и выбор подшипников

8.1 Определение диаметров валов

Диаметры валов назначаются исходя из передаваемого ими момента, а также фасок и радиусов скруглений.

Рисунок 5 – Эскизы валов, где а)-быстроходный, б)-промежуточный, в)-тихоходный

-Для быстроходного вала определяются три диаметра – минимальный диаметр вала на входе d; диаметр цапфы вала для установки подшипника d_П и диаметр буртика для упора кольца подшипника d_БП.

,

Выбираем d=24

где t – высота буртика, t = 3,5 мм.

.

После согласования этого размера с рядом диаметров внутреннего кольца подшипников, назначаем d_П = 30мм.

,

где r – координата фаски подшипника, r = 1,6 мм.

.

После согласования этого диаметра с рядом нормальных линейных размеров назначаем d_БП = 36мм

-Для промежуточного вала необходимо также рассчитать диаметры d_П и d_БП, а также d_К – диаметр шейки вала в месте установки зубчатого колеса и d_БК – диаметр упорного буртика для зубчатого колеса.

,

.

Согласовав этот диаметр с рядом нормальных линейных размеров, устанавливаем d_К = 40 мм.

,

где f – размер фаски колеса, f = 1.2мм.

.

После согласования принимаем d_БК = 46 мм.

,

.

После согласования этого размера с рядом диаметров внутреннего кольца подшипников, назначаем d_П = 35мм.

,

.

После согласования этого диаметра с рядом нормальных линейных размеров назначаем d_БП = 42 мм

-Расчет диаметров тихоходного вала аналогичен расчету диаметров быстроходного вала; для удобства осевого фиксирования зубчатого колеса, также для этого вала рассчитаем диаметр упорного буртика для колеса.

,

.

Устанавливаем d = 50 мм.

,

.

После согласования этого размера с рядом диаметров внутреннего кольца подшипников, назначаем d_П = 55 мм.

,

.

Устанавливаем d_БП = 61мм.

Устанавливаем d_К = 64мм.

.

Из ряда нормальных линейных размеров выбираем d_БК = 70мм.

8.2 Концевые участки валов

Конические концы валов изготавливают по ГОСТ 12081-72 изготавливают с конусностью 1:10 двух исполнений: с наружной и внутренней резьбой.. Коническая форма концевого участка приобрела широкое распространение и обеспечивают точное и надежное соединение, возможность легкого монтажа и снятия устанавливаемых деталей.

Для быстроходного вала:

d = 28

l1 = 60

l2 = 42

dср = 205,9

b = 5

h = 5

t1 = 3

t2 = 2,3

d1 = M16х1,5

Для тихоходного вала:

d = 50

l1 = 110

l2 = 82

dср = 45,9

b = 12

h = 8

t1 = 5

t2 = 3,3

d1 = M36х3

Рисунок 6 – Концевые участки валов

8.3 Подбор подшипников

Рисунок 7 – Подшипник качения

Расшифруем основные параметры подшипника:

d – внутренний диаметр подшипника;

D – внешний диаметр подшипника;

B – ширина подшипника;

r – радиус фаски;

С₀ – допустимая статическая радиальная нагрузка;

С – допустимая мгновенная радиальная нагрузка;

Предварительно подшипники выбираются по значению диаметра цапфы вала d_п, а также по предварительному значению динамической нагрузки, приведенному в распечатке программы REDUCE.

Для быстроходного вала выбираем подшипник 306 ГОСТ 8338–75:

• средняя серия;

• внутренний диаметр кольца подшипника d = d_П(Б) = 30 мм;

• наружный диаметр кольца подшипника D = 72 мм;

• ширина кольца подшипника B = 19 мм;

• динамическая грузоподъемность: C_r = 28,1 кН

• статическая грузоподъемность: С_0r = 14,6 кН.

Для промежуточного вала выбираем подшипник 307 ГОСТ 8338–75:

• средняя серия;

• внутренний диаметр кольца подшипника d = d_П(П) = 35 мм;

• наружный диаметр кольца подшипника D = 80 мм;

• ширина кольца подшипника B = 21 мм;

• динамическая грузоподъемность: C_r = 33,2 кН ;

• статическая грузоподъемность: С_0r = 18,0 кН.

Для тихоходного вала выбираем подшипник 311 ГОСТ 8338–75:

• средняя серия;

• внутренний диаметр кольца подшипника d = d_П(Т) = 55 мм;

• наружный диаметр кольца подшипника D = 120 мм;

• ширина кольца подшипника B = 29 мм;

• динамическая грузоподъемность: C_r = 81,9 кН

• статическая грузоподъемность: С_0r = 48 кН.